基于粒子群优化算法的高空风弹道修正技术

风引起的法向气动载荷会破坏飞行器的飞行稳定性。在规划标准轨迹时,以动压与总攻角的乘积表示法向风载,通过改进高空风弹道修正技术,引入预置风场,计算风攻角增量并修正指令攻角,把法向风载最大值作为优化指标。基于改进粒子群优化算法,规划标准轨迹。仿真结果表明,该方法使得法向风载最大值减小33.83%～55.77%,能够增强飞行器的飞行稳定性。     

基于双谱的点扩展函数参数辨识

点扩展函数的参数辨识对于图像复原具有非常重要的意义.运动模糊和散焦模糊是常见的两种图像模糊类型.针对这两种模糊以及成像过程往往存在噪声的情况,提出了一种基于双谱的点扩展函数参数辨识的方法.介绍了这两种模糊类型及其传统的计算公式.推导了两种模糊类型的双谱,理论上双谱不仅不受噪声的影响,并且具有与模糊函数相似的结构,由此利用传统的模糊参数计算公式就可以计算出模糊参数.实验结果表明,本方法适用于含有噪声的一定模糊参数范围内的散焦模糊和运动模糊图像,即在模糊参数不太大的情况下,本方法可以取得更准确的结果.在信噪比为25 dB的情况下,辨别出该范围内的模糊尺度的偏差不超过1个像素.     

一种成像型星载激光告警系统的设计

介绍了各国研制的星载激光告警系统的发展现状,分析了激光探测告警技术的发展趋势.比较了机载激光告警系统和星载激光告警系统应用背景的不同之处,分析了在外太空环境下对星载激光告警系统一些特殊的要求及其相应的独特的结构和性能.设计了一种基于CCD的成像型星载激光告警系统,该系统几乎可以做到整个空间的凝视监视,探测范围不仅是地面,还可以探测天基的反卫星激光武器发出的激光,能提供较为精确的激光来袭方位,有效降低了虚警概率.     

增益调制非扫描激光雷达测距精度的理论分析

非扫描成像激光雷达是激光雷达重要发展方向之一.介绍了增益调制型非扫描激光雷达系统的成像原理.根据该激光雷达的成像原理可以得出,脉冲宽度和背景光积累将会对激光雷达的测距精度产生较大影响.分析了脉冲宽度、回波展宽以及背景光会对距离精度产生的影响.在考虑脉冲宽度和背景光积累,忽略其他噪声和目标表面粗糙度的情况下,对大气传输和目标对回波脉冲展宽的影响进行了分析,对增益调制型非扫描激光雷达在不同的系统及目标参数情况下的回波波形和测距精度进行了仿真计算,为系统性能参数的选择和距离图像的后续处理提供了理论依据.     

应用Rényi熵的显著图生成与目标探测

为了在复杂的地面场景中实现准确的自动目标检测,分析了地面场景图像经二维加窗的伪Wigner-Ville分布(PWVD)后,归一化的Rényi熵与其出现概率间存在的基于e指数的统计特性,以及人造目标的出现引起的地面场景中Rényi熵的统计特性变化,提出了一种新的基于Rényi熵的显著图生成和目标探测方法。对Renyi熵图像进行了均值滤波,然后滤波前后的图像相减得到熵残余图像,并经过高斯滤波获得显著图,最终通过简便的阈值分割,完成目标探测。实验结果表明,该方法对8幅不同场景图像中共计14个目标的探测概率为100%,虚警概率不大于7.1%。与传统方法相比,本文提出的方法能够更为有效地检测复杂地面背景中的军事目标。     

含噪声模糊图像的点扩展函数参数辨识

针对运动模糊和散焦模糊,提出了一种基于双谱的对含有噪声的模糊图像点扩展函数参数辨识的方法。首先计算出一幅标准测试图像经模糊后的双谱,之后通过曲线拟合出双谱中的统计特性与模糊尺度之间的函数关系,由此训练出的BP神经网络可以完成对其它含有噪声的模糊图像的点扩展函数的参数辨识。实验结果表明,本方法适用于含有噪声的一定模糊参数范围内的散焦模糊和运动模糊图像,在信噪比为25dB的情况下,辨别出模糊尺度的偏差不超过0.5个像素。     

基于少样本不确定性的结构可靠性拓扑优化设计

航空航天等重要工程实践中,存在大量的不确定性信息,直接或间接影响着工程结构形式设计与结构性能评估工作的开展。为保证舱段结构在服役期的可靠性,工程上常采用安全系数法开展结构设计工作。传统的安全系数法可能设置过大的安全系数导致设计过于保守,也可能因未全面考虑多种不确定性因素的耦合而使得优化结构面临失效的风险。基于少样本不确定性的舱段结构可靠性拓扑优化设计方法,寻求在满足结构可靠性要求下,质量最轻的三维舱段结构拓扑优化构型。首先基于非概率凸集模型对不确定性变量进行量化,进而结合功能度量法将可靠性指标约束转化为功能度量以提高优化过程的稳健性。其次,采用一种序列单循环方法将原嵌套优化问题解耦,并采用材料场级数展开（Material Field Series Expansion,MFSE）方法大幅度减小拓扑优化设计变量数目,提高优化效率。最后,提供了二维平面应力单元算例、三维实体单元算例来验证方法的合理性与适用性。     

基于Rényi熵的显著图生成与目标探测(2009-0316重投稿)

复杂的地面场景在很大程度上影响了自动目标检测的效果。分析了地面场景图像经采用二维加窗的伪Wigner-Ville分布（PWVD）后,归一化的Rényi熵与其出现概率间存在基于e指数的统计特性,以及人造目标的出现会引起地面场景中Rényi熵统计特性的变化。提出了一种新的基于Rényi熵的显著图生成和目标探测方法。对Renyi熵图像进行均值滤波,滤波前后的图像相减得到熵残余图像,并经过高斯滤波获得显著图。最终通过简便的阈值分割,完成目标探测。实验结果表明,本文提出的方法能够有效地检测复杂地面背景中的军事目标,在8幅不同场景共计14个目标的实验中,本文算法的探测概率为100%,虚警概率不大于7.1%。     

采用综合信噪比的中波光谱探测波段选择

中波红外是非常重要的探测波段,对于目标探测而言,在保证足够光子数的情况下,进行波段选择有利于更好地区分目标与背景。针对典型目标及其所在区域的背景的中波红外光谱辐射特性,分析了信噪比和信杂比对探测的影响,提出了一种基于综合信噪比的波段选择方法,该方法综合考虑了传感器噪声、背景杂波辐射对目标探测的影响,计算了典型状态下目标信噪比、信杂比和综合信噪比,从仿真结果来看,不同典型场景下能使目标探测的综合信噪比较高的波段并不相同,从而给出不同场景下最优探测波段的建议。白天探测该目标,3~3.7m可以考虑作为优选波段,在夜间探测该目标,3~5m可以考虑作为优选波段。     

基于目标边缘轮廓偏振特征的姿态分析初探

通过微面元理论的函数模型,基于红外偏振辐射传输方程,推导分析红外偏振角与目标表面折射率、反射率及探测角度等关系的数学模型,通过合理简化模型仿真得出偏振角随入射角的单调变化曲线;开展红外偏振成像试验,试验数据分析与仿真结果一致,这表明:目标边缘轮廓的偏振角特征与探测波长的相关性可以忽略,在目标与背景辐射相差较小的情况下,采用光谱辐射亮度对比度的方法无法区分目标,而通过偏振角对比度可以明显区分-目标边缘特征,并提出通过基于目标几何特征以及探测位置,反演解算目标的姿态信息的新方法.